JP2001202914A - Method of observing secondary charged particle image on focused ion beam apparatus - Google Patents

Method of observing secondary charged particle image on focused ion beam apparatus

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JP2001202914A
JP2001202914A JP2000343920A JP2000343920A JP2001202914A JP 2001202914 A JP2001202914 A JP 2001202914A JP 2000343920 A JP2000343920 A JP 2000343920A JP 2000343920 A JP2000343920 A JP 2000343920A JP 2001202914 A JP2001202914 A JP 2001202914A
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ion beam
focused ion
secondary charged
amplifier
charged particle
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Yasuhiko Sugiyama
安彦 杉山
Mitsuto Asao
光人 朝生
Katsumi Suzuki
勝美 鈴木
Katsunori Nakazawa
勝則 中沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable simultaneous observation of bright and dark areas of a sample caused by the difference in secondary charged particle generation efficiencies by ion beam radiation on a focused ion beam apparatus. SOLUTION: A gain setting for an amplifier 12 in the subsequent stage of a secondary charged particle detector is changed between the bright and the dark area of a sample. A calculation is then performed between signals obtained, to optimize the signals as input signals for an image display apparatus 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は集束イオンビームを
試料の所定領域を走査させながら照射することにより、
試料表面の所定領域を加工する、または/及び、集束イ
オンビーム照射により発生する二次荷電粒子を検出する
ことにより試料表面を観察する集束イオンビーム装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating a focused ion beam while scanning a predetermined region of a sample.
The present invention relates to a focused ion beam apparatus for processing a predetermined region of a sample surface and / or observing the sample surface by detecting secondary charged particles generated by focused ion beam irradiation.

【0002】特に、二次荷電粒子像の観察方法に関す
る。
In particular, the present invention relates to a method for observing a secondary charged particle image.

【0003】[0003]

【従来の技術】図1に基づいて、二次荷電粒子検出器の
出力信号に対する信号処理について説明する。
2. Description of the Related Art Signal processing for an output signal of a secondary charged particle detector will be described with reference to FIG.

【0004】図1(a)に示すように、二次荷電粒子は
検出器で検出される。検出器の出力信号Xの範囲は試料
の表面状態によって決まるが、画像表示装置の入力信号
範囲と一致するとは必ずしもいえない。そこで、増幅器
で式(1)に示す演算処理を施し、検出信号が画像表示
装置において最適に表示されるようにする。
As shown in FIG. 1A, secondary charged particles are detected by a detector. The range of the output signal X of the detector is determined by the surface condition of the sample, but does not always match the input signal range of the image display device. Therefore, the arithmetic processing shown in equation (1) is performed by the amplifier so that the detection signal is optimally displayed on the image display device.

【0005】Y=A×X+B ・・・ (1) ここで X:検出器出力 A:増幅器利得 B:増幅器オフセット Y:画像表示装置入力信号 このとき、図1(b)に示すように、検出器の出力信号
のダイナミックレンジ(最大信号/最小信号)が、画像
表示装置の入力信号のダイナミックレンジより狭い場
合、式(1)に示す演算処理で信号の最適化を実現でき
る。
Y = A × X + B (1) where X: detector output A: amplifier gain B: amplifier offset Y: image display device input signal At this time, as shown in FIG. When the dynamic range (maximum signal / minimum signal) of the output signal of the image display device is narrower than the dynamic range of the input signal of the image display device, the signal can be optimized by the arithmetic processing shown in Expression (1).

【0006】ところが、試料の表面状態によっては、図
1(c)に示すように、検出器の出力信号のダイナミッ
クレンジが、画像表示装置のダイナミックレンジより広
い場合がある。この様な場合、式(1)に示す演算処理
を施すと、検出器の出力信号の情報量を減らして出力す
る結果になる。
However, depending on the surface condition of the sample, the dynamic range of the output signal of the detector may be wider than the dynamic range of the image display device, as shown in FIG. In such a case, when the arithmetic processing shown in Expression (1) is performed, the result is that the information amount of the output signal of the detector is reduced and output.

【0007】一般に、この様な場合には、観察領域に明
るい領域(例えば露出した金属表面のように二次電子放
出係数の大きい物質からなる領域)と暗い領域(例えば
シリコン酸化膜のように二次電子放出係数の小さい物質
からなる領域)が混在する。そして、明るい領域を観察
できるように式(1)のA及びBを調整すると、暗い領
域を観察することはできない。また、暗い領域を観察で
きるようにすると、明るい領域が明るく輝き過ぎるハレ
ーション現象を起こし、良好な観察を行うことができな
くなる。また前記Aの値を小さく設定すると十分なコン
トラストが得られず、実用上使い物にならない。
Generally, in such a case, a bright region (for example, a region made of a substance having a high secondary electron emission coefficient such as an exposed metal surface) and a dark region (for example, a silicon oxide film) are formed in the observation region. (A region composed of a substance having a small secondary electron emission coefficient). When A and B in Expression (1) are adjusted so that a bright area can be observed, a dark area cannot be observed. Further, if a dark area can be observed, a halation phenomenon in which a bright area shines too brightly occurs, and good observation cannot be performed. On the other hand, if the value of A is set to a small value, sufficient contrast cannot be obtained, which is not practically useful.

【0008】そこで従来は記憶装置のダイナミックレン
ジを画像表示装置のダイナミックレンジよりも広くして
いる。例として、画像表示装置を128階調、記憶装置を1
024階調とする。まずハレーション等で信号が飽和する
ことがないように増幅器の利得を調整して検出器信号を
記憶装置に記憶させる。その後、記憶した検出器信号を
画像表示装置上で画像処理を行い、暗くみえる信号レベ
ルの低い部分をより高いレベルに変換して、暗い領域も
画像表示装置上で観察しやすくしている。
Therefore, conventionally, the dynamic range of the storage device is made wider than the dynamic range of the image display device. As an example, the image display device has 128 gradations and the storage device has 1
024 gradations. First, the gain of the amplifier is adjusted so that the signal is not saturated by halation or the like, and the detector signal is stored in the storage device. Thereafter, the stored detector signal is subjected to image processing on an image display device, and a low signal level portion that appears dark is converted to a higher signal level, so that a dark region can be easily observed on the image display device.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとしている課題】集束イオンビーム
は一次荷電粒子がイオンであるため、明るい領域と暗い
領域の二次電子放出率の差が100倍程度で、一次荷電粒
子が電子ビームの場合と比べて検出器の出力信号のダイ
ナミックレンジが10倍程度広い。
Since the primary charged particles of the focused ion beam are ions, the difference in the secondary electron emission rate between a bright region and a dark region is about 100 times, and the focused ion beam is different from the case where the primary charged particle is an electron beam. The dynamic range of the output signal of the detector is about 10 times wider.

【0010】そのため前記のように記憶装置のダイナミ
ックレンジを広く持たせる必要があり、記憶装置の容量
が大きくなり高価なものとなる。また信号処理を行って
明るい領域と暗い領域の両方を観察可能に調整する操作
は煩雑であり、リアルタイムでの観察は出来ない。
Therefore, as described above, it is necessary to widen the dynamic range of the storage device, which increases the capacity of the storage device and increases the cost. In addition, the operation of performing signal processing to adjust both the bright area and the dark area so that they can be observed is complicated, and real-time observation cannot be performed.

【0011】先行技術として、特開平07−073839号があ
るが、アナログの回路で構成されているために、信号の
遅れが生じるためにリアルタイムな画像表示ができな
い。また、速い信号は増幅されずに増幅器を通過してし
まうため、最適な観察ができない。
As a prior art, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-073839, but since it is constituted by an analog circuit, a real-time image display cannot be performed because of a signal delay. In addition, since a fast signal passes through an amplifier without being amplified, optimal observation cannot be performed.

【0012】そこで、本発明は、集束イオンビーム装置
において、イオンビーム照射による二次荷電粒子の発生
効率の相違によって生じる、試料の明るい領域と暗い領
域を安価な回路構成で、リアルタイムで同時に観察でき
るようにすることを課題とする。
Therefore, according to the present invention, in a focused ion beam apparatus, a bright region and a dark region of a sample caused by a difference in generation efficiency of secondary charged particles due to ion beam irradiation can be simultaneously observed in real time with an inexpensive circuit configuration. The task is to do so.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明では、図2のような構成とし、二次荷電粒子検
出器の後段にある増幅器の利得設定を明るい領域と暗い
領域で変えて、得られた信号間で演算を行い、得られた
信号を画像表示装置の入力信号として最適化するように
した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a configuration as shown in FIG. 2 and changes the gain setting of an amplifier located downstream of a secondary charged particle detector between a bright region and a dark region. Then, an operation is performed between the obtained signals, and the obtained signals are optimized as input signals of the image display device.

【0014】すなわち、イオンを発生するイオン源と、
前記イオンを集束イオンビームとする電子レンズ系と、
前記集束イオンビームを走査する偏向電極と、試料の表
面から放出される二次荷電粒子を検出する検出器と、検
出器の検出信号を増幅する増幅器と、増幅された検出器
信号をデジタル信号に変換する変換器と、二次元強度分
布を記憶する記憶装置と、二次元強度分布の演算をする
演算装置と、二次元強度分布の強度分布に基づいて試料
表面に形成されているパターンを表示する表示装置とを
有する集束イオンビーム装置により、前記集束イオンビ
ームを試料表面に走査照射して試料表面の第一の観察部
分が画像表示装置で観察可能となるように第一の増幅器
の利得を調整して第一の利得を決定する第一の工程と、
前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面の第二の観察部分が画像表示装置で観察可能となるよ
うに第二の増幅器の利得を調整して第二の利得を決定す
る第二の工程と、第一の工程で決定した第一の利得を第
一の増幅器に設定し、前記集束イオンビームを試料表面
に走査照射して試料表面から放出された二次荷電粒子の
検出信号を、増幅器で増幅し、得られた二次元強度分布
を記憶装置に記憶する第三の工程と、第二の工程で決定
した第二の利得を第二の増幅器に設定し、前記集束イオ
ンビームを試料表面に走査照射して試料表面から放出さ
れた二次荷電粒子の検出信号を、増幅器で増幅し、二次
元強度分布を得る第四の工程と、第三の工程で記憶装置
に記憶された二次元強度分布と、第四の工程で得た二次
元強度分布を演算し、その結果を画像表示装置に表示す
る第五の工程と、からなることを特徴とする前記集束イ
オンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法を提供
する。
That is, an ion source for generating ions,
An electron lens system that converts the ions into a focused ion beam;
A deflection electrode for scanning the focused ion beam, a detector for detecting secondary charged particles emitted from the surface of the sample, an amplifier for amplifying a detection signal of the detector, and a digital signal for the amplified detector signal. A converter for converting, a storage device for storing the two-dimensional intensity distribution, an arithmetic device for calculating the two-dimensional intensity distribution, and displaying a pattern formed on the sample surface based on the intensity distribution of the two-dimensional intensity distribution. A focused ion beam device having a display device adjusts the gain of the first amplifier so that the focused ion beam is scanned and irradiated on the sample surface so that a first observation portion of the sample surface can be observed on the image display device. A first step to determine a first gain and
The second to determine the second gain by adjusting the gain of the second amplifier so as to scan and irradiate the focused ion beam onto the sample surface and adjust the gain of the second amplifier so that the second observation portion of the sample surface can be observed on the image display device Step, the first gain determined in the first step is set in the first amplifier, the focused ion beam is scanned and irradiated on the sample surface, the detection signal of secondary charged particles emitted from the sample surface Amplifying with an amplifier, the third step of storing the obtained two-dimensional intensity distribution in a storage device, and setting the second gain determined in the second step in the second amplifier, and setting the focused ion beam to The detection signal of the secondary charged particles emitted from the sample surface by scanning and irradiating the sample surface was amplified by an amplifier to obtain a two-dimensional intensity distribution, which was stored in a storage device in a fourth step and a third step. Calculate the two-dimensional intensity distribution and the two-dimensional intensity distribution obtained in the fourth step , Providing a fifth step and the observation method of the secondary charged particle image by the focused ion beam apparatus characterized in that it consists of displaying the result to the image display device.

【0015】また、第一の工程および第二の工程で行う
利得の設定はその都度行う必要はなく、一度設定したも
のを試料交換後も継続して使用してもよい。
It is not necessary to set the gain in the first step and the second step each time, and the setting once may be used continuously even after the sample is exchanged.

【0016】また、図3のような構成とし、第一の工程
で記憶した利得を、分解能の高い変換器を使用して信号
を変換し、データ変換テーブルを使って信号のビット数
を減らして、得られた二次元強度分布を記憶装置に記憶
し、その結果を画像表示装置に表示することで、部品の
数も減り、記憶装置の容量も大きくする必要がない。
Further, the gain is stored in the first step by converting the signal using a converter having a high resolution and reducing the number of bits of the signal using a data conversion table. By storing the obtained two-dimensional intensity distribution in the storage device and displaying the result on the image display device, the number of components is reduced, and it is not necessary to increase the capacity of the storage device.

【0017】[0017]

【実施例】図1(a)に基づいて、二次荷電粒子検出器の
出力信号に対する信号処理について説明する。イオンを
発生するイオン源と、前記イオンを集束イオンビームと
する電子レンズ系と、前記集束イオンビームを走査する
偏向電極により、イオンビームは試料の表面に集束し、
走査照射される。このとき試料の表面から二次荷電粒子
が放出され、検出器によりその検出強度が電気信号とな
って出力される。この電気信号は微弱なものであるた
め、増幅器により増幅される。増幅された信号は画像表
示装置に入力されイオンビームの走査信号と同期して二
次元像として表示される。この画像表示装置には画像を
記憶する記憶手段と、記憶された画像と入力された信号
を演算する演算装置が接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Signal processing for an output signal of a secondary charged particle detector will be described with reference to FIG. An ion source that generates ions, an electron lens system that converts the ions into a focused ion beam, and a deflection electrode that scans the focused ion beam focuses the ion beam on the surface of the sample.
It is scanned and illuminated. At this time, secondary charged particles are emitted from the surface of the sample, and the detected intensity is output as an electric signal by the detector. Since this electric signal is weak, it is amplified by the amplifier. The amplified signal is input to the image display device and displayed as a two-dimensional image in synchronization with the scanning signal of the ion beam. The image display device is connected to storage means for storing an image, and a calculation device for calculating the stored image and an input signal.

【0018】図2を用いて増幅器から、画像表示装置ま
での構成例を説明する。第一、第二の増幅器の出力信号
は第一、第二のアナログ/デジタル変換器(A/D)で
デジタル信号に変換され、少なくとも一走査画面分の記
憶容量をもつ記憶装置に入力される。記憶装置は演算装
置につながり、内容は画像表示装置にて表示される。
A configuration example from the amplifier to the image display device will be described with reference to FIG. Output signals of the first and second amplifiers are converted into digital signals by first and second analog / digital converters (A / D) and input to a storage device having a storage capacity of at least one scanning screen. . The storage device is connected to the arithmetic device, and the contents are displayed on the image display device.

【0019】以下の手順により、試料表面の二次電子像
を観察する。
A secondary electron image on the sample surface is observed by the following procedure.

【0020】(1)集束イオンビームを試料表面に走査照
射して試料表面の第一の観察部分例えば金属のような明
るい領域が画像表示装置で観察可能となるように増幅器
の利得を調整してその利得G1を決定する。
(1) The gain of the amplifier is adjusted by scanning and irradiating the focused ion beam onto the sample surface so that a first observation portion of the sample surface, for example, a bright area such as metal, can be observed on the image display device. The gain G1 is determined.

【0021】(2)集束イオンビームを試料表面に走査照
射して試料表面の第二の観察部分例えばシリコン酸化膜
が画像表示装置で観察可能となるように増幅器の利得を
調整してその利得G2を決定する。
(2) The gain of the amplifier is adjusted by scanning and irradiating the focused ion beam onto the sample surface so that a second observation portion of the sample surface, for example, a silicon oxide film, can be observed on the image display device. To determine.

【0022】(3)増幅器の利得をG1に設定し、前記集
束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表面から
放出された二次電子の検出信号を増幅器で増幅し、アナ
ログ/デジタル変換し、演算装置に入力される。この場
合は特に演算は行わず、演算装置入力信号をそのまま記
憶装置に記憶する。
(3) The gain of the amplifier is set to G1, the focused ion beam is scanned and irradiated on the surface of the sample, and the detection signal of secondary electrons emitted from the surface of the sample is amplified by the amplifier and converted into an analog / digital signal. Are input to the arithmetic unit. In this case, no arithmetic operation is performed, and the arithmetic unit input signal is directly stored in the storage device.

【0023】(4)増幅器の利得をG2に設定し、前記集
束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表面から
放出された二次荷電粒子の検出信号を増幅器で増幅し、
アナログ/デジタル変換された信号と前記(3)で記憶装
置に記憶された二次元強度分布を演算し、その結果を画
像表示装置に表示する。
(4) The gain of the amplifier is set to G2, and the focused ion beam is scanned and irradiated on the sample surface to amplify a detection signal of secondary charged particles emitted from the sample surface by the amplifier.
The analog / digital converted signal and the two-dimensional intensity distribution stored in the storage device in (3) are calculated, and the result is displayed on the image display device.

【0024】また、前記(1)および(2)で行う利得の決定
はその都度行う必要はなく、一度決定した利得を試料交
換後も継続して使用してもよい。
Further, it is not necessary to determine the gain in (1) and (2) each time, and the gain once determined may be used continuously even after the sample is exchanged.

【0025】集束イオンビームの一画面走査毎に増幅器
の利得を第一の利得と第二の利得に交互に切り換えて、
信号を取り込み記憶されている信号と演算し、その結果
を記憶し表示してもよい。その際、演算を一画素毎に行
うようにすれば記憶装置の容量を節約できる。つまり一
画面分の記憶容量があれば実現でき、複数画面分の記憶
容量は必要ない。
The gain of the amplifier is alternately switched between the first gain and the second gain for each screen scan of the focused ion beam,
The signal may be fetched and calculated with the stored signal, and the result may be stored and displayed. At this time, if the calculation is performed for each pixel, the capacity of the storage device can be saved. In other words, this can be realized with a storage capacity for one screen, and a storage capacity for a plurality of screens is not required.

【0026】演算に関しては入力信号と記憶されている
信号を単純に平均化してもよい。
As for the operation, the input signal and the stored signal may be simply averaged.

【0027】また入力信号が飽和することが予測される
場合はアナログ/デジタル変換した信号(デジタル値)
に演算装置で+1をすることで信号レベルを下げることが
できる。例えばアナログ/デジタル変換した信号がFFと
なり、飽和した場合、+1することで00となる。そのよう
な工程を行うことで、飽和した入力信号分は無効にな
る。この場合は記憶されている信号との演算は加算とす
る。この場合の演算処理は式(2)で表される。
If the input signal is expected to saturate, an analog / digital converted signal (digital value)
The signal level can be lowered by adding +1 to the arithmetic unit. For example, if the analog-to-digital converted signal becomes FF and saturates, +1 is added to 00. By performing such a process, the saturated input signal is invalidated. In this case, the operation with the stored signal is an addition. The calculation process in this case is represented by Expression (2).

【0028】 Y=(G1×X+1)+G2×X ・・・ (2) ここで X :検出器出力 G1:明るい領域で調整した利得 G2:暗い領域で調整した利得 Y :画像表示装置入力信号 また繰り返し信号入力される場合は、「演算装置への入
力信号と記憶されている信号を演算し、結果を記憶し表
示する」という動作を繰り返し行う。
Y = (G1 × X + 1) + G2 × X (2) where X: detector output G1: gain adjusted in a bright region G2: gain adjusted in a dark region Y: image display device input signal When a signal is repeatedly input, the operation of “calculating the input signal to the arithmetic device and the stored signal, storing and displaying the result” is repeatedly performed.

【0029】本方法で検出器出力を増幅器で増幅した結
果が画像表示装置信号入力範囲内におさめる過程を、図
4を使って説明する。図4(a)では検出器出力の比較的
低い信号レベル(画像で暗く見える)部分を画像表示装
置で観察可能なように利得を決めている。図4(b)では
検出器出力の比較的高い信号レベル(画像で明るく見え
る)部分を画像表示装置で観察可能なように利得を決め
ている。両者とも画像表示装置への入力は入力信号範囲
内におさまっている。図4(a)および(b)の画像表示装置
入力信号を単純平均した結果は画像表示装置への入力信
号範囲内におさまっている。
The process in which the result of the amplification of the detector output by the amplifier in this method is kept within the signal input range of the image display device will be described with reference to FIG. In FIG. 4 (a), the gain is determined so that a relatively low signal level (dark image) of the detector output can be observed by the image display device. In FIG. 4B, the gain is determined so that a relatively high signal level (bright in an image) of the detector output can be observed by the image display device. In both cases, the input to the image display device falls within the input signal range. The results of simple averaging of the image display device input signals in FIGS. 4A and 4B fall within the range of the input signal to the image display device.

【0030】あるいは、アナログ/デジタル変換器をビ
ット数が多いものを使用し、その信号をデータ変換テー
ブルに入力する。データ変換テーブルには、信号レベル
の強度に応じて異なる利得が設定されており、既に求め
てある二次元強度分布で画像を表示することにより、検
出器出力の比較的低い信号レベル部分と、比較的高い信
号レベル部分の両方を画像表示装置で観察可能になる。
さらに、実際に表示された画像を観察して、データ変換
テーブルの利得を変更して、特定領域をより見やすくす
ることも可能である。また、アナログ/デジタル変換器
にてビット数を増やした分を、データ変換テーブルで信
号のビット数を減らすことで、記憶装置の容量の大きい
ものが必要になることもない。
Alternatively, an analog / digital converter having a large number of bits is used and its signal is input to a data conversion table. In the data conversion table, different gains are set according to the signal level intensities. By displaying an image with the already obtained two-dimensional intensity distribution, a comparatively low signal level portion of the detector output can be compared. Both high signal level portions can be observed on the image display device.
Further, it is also possible to observe the actually displayed image and change the gain of the data conversion table to make the specific area easier to see. Further, by increasing the number of bits by the analog / digital converter and reducing the number of bits of the signal by the data conversion table, a storage device having a large capacity is not required.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、二次荷電粒子検出器の後段にある増幅器の利得設定
を明るい領域と暗い領域で変えて、得られた信号間で演
算を行い、信号を画像表示装置入力信号として最適化を
するようにしたことにより、従来、記憶装置の記憶容量
の少ない安価な装置構成で同時に観察することが困難で
あった、試料の明るい領域と暗い領域を、同時に観察で
きるようになり、また信号をデジタル処理することで、
リアルタイムに観察することが出来、また速い信号が増
幅されずに画像に表示されることも防ぐ。
As described above, according to the present invention, the gain setting of the amplifier downstream of the secondary charged particle detector is changed between a bright region and a dark region, and an operation is performed between the obtained signals. By optimizing the signal as an image display device input signal, it has been difficult to observe simultaneously with an inexpensive device configuration with a small storage capacity of a storage device. Can be observed at the same time, and by digitally processing the signal,
It can be observed in real time and also prevents fast signals from being displayed on the image without amplification.

【0032】また、画像を取り込んだ後の信号処理の調
整などの煩雑な操作を必要とせず、観察部分が観察可能
な増幅器の利得を決定させる簡単な操作で済む。
Further, a complicated operation such as adjustment of signal processing after capturing an image is not required, and a simple operation for determining the gain of the amplifier in which the observed portion can be observed is sufficient.

【0033】また、ビット数が多いアナログ/デジタル
変換器と、データ変換テーブルを組み合わせて使用する
ことにより、試料の明るい領域と暗い領域を同時に観察
でき、画像を観察しながら、特定領域の利得を変えて観
察をしやすくする効果がある。
Further, by using an analog / digital converter having a large number of bits in combination with a data conversion table, a bright area and a dark area of a sample can be observed simultaneously, and the gain of a specific area can be reduced while observing an image. It has the effect of making it easier to observe by changing it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】増幅器から画像表示装置までの構成例を説明す
る図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example from an amplifier to an image display device.

【図2】二次荷電粒子検出器の出力信号に対する信号処
理を説明する図。
FIG. 2 is a view for explaining signal processing for an output signal of a secondary charged particle detector.

【図3】データ変換テーブルを用いた場合の信号処理を
説明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating signal processing when a data conversion table is used.

【図4】本発明による検出器出力と画像表示装置入力信
号範囲を説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a detector output and an image display device input signal range according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勝美 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 中沢 勝則 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsumi Suzuki, Inventor 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi Inside Seiko Instruments Inc. (72) Katsunori Nakazawa 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi Iko Instruments Inc.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料の表面から放出される二次荷電粒子
を検出する検出器と、検出器の検出信号を増幅する増幅
器と、増幅された検出器信号をデジタル信号に変換する
変換器と、二次元強度分布を記憶する記憶装置と、二次
元強度分布の演算をする演算装置と、二次元強度分布の
強度分布に基づいて試料表面に形成されているパターン
を表示する表示装置とを有する集束イオンビーム装置に
より、 試料表面の明るい領域と暗い領域の2つの観察部分を、
画像表示装置で同時に観察ができることを特徴とする集
束イオンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法。
A detector for detecting secondary charged particles emitted from a surface of a sample; an amplifier for amplifying a detection signal of the detector; a converter for converting the amplified detector signal into a digital signal; Focusing device having a storage device for storing the two-dimensional intensity distribution, an arithmetic device for calculating the two-dimensional intensity distribution, and a display device for displaying a pattern formed on the sample surface based on the intensity distribution of the two-dimensional intensity distribution Using an ion beam device, two observation parts, a bright area and a dark area on the sample surface,
A method for observing a secondary charged particle image using a focused ion beam device, wherein the image can be simultaneously observed on an image display device.
【請求項2】 請求項1記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面の第一の観察部分が画像表示装置で観察可能となるよ
うに第一の増幅器の利得を調整して第一の利得を決定す
る第一の工程と、 前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面の第二の観察部分が画像表示装置で観察可能となるよ
うに第二の増幅器の利得を調整して第二の利得を決定す
る第二の工程と、 第一の工程で決定した第一の利得を第一の増幅器に設定
し、前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試
料表面から放出された二次荷電粒子の検出信号を、増幅
器で増幅し、得られた二次元強度分布を記憶装置に記憶
する第三の工程と、 第二の工程で決定した第二の利得を第二の増幅器に設定
し、前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試
料表面から放出された二次荷電粒子の検出信号を、増幅
器で増幅し、二次元強度分布を得る第四の工程と、 第三の工程で記憶装置に記憶された二次元強度分布と、
第四の工程で得た二次元強度分布を演算し、その結果を
画像表示装置に表示する第五の工程と、からなることを
特徴とする前記集束イオンビーム装置による二次荷電粒
子像の観察方法。
2. A method for observing a secondary charged particle image by a focused ion beam apparatus according to claim 1, wherein the focused ion beam is scanned and irradiated on a sample surface to display an image of a first observed portion on the sample surface. A first step of determining the first gain by adjusting the gain of the first amplifier so as to be observable by the device; and a second observation of the sample surface by scanning and irradiating the sample surface with the focused ion beam. A second step of adjusting the gain of the second amplifier to determine the second gain so that the portion becomes observable on the image display device; and An amplifier is set, and a detection signal of secondary charged particles emitted from the sample surface by scanning and irradiating the sample surface with the focused ion beam is amplified by the amplifier, and the obtained two-dimensional intensity distribution is stored in a storage device. The third step and the second step determined in the second step The obtained signal is set in a second amplifier, and a detection signal of secondary charged particles emitted from the sample surface by scanning and irradiating the focused ion beam onto the sample surface is amplified by an amplifier to obtain a four-dimensional intensity distribution. And the two-dimensional intensity distribution stored in the storage device in the third step,
A second step of calculating the two-dimensional intensity distribution obtained in the fourth step, and displaying the result on an image display device. Method.
【請求項3】 請求項2記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 試料の観察場所を変えないで前記第一の工程、第二の工
程、第三の工程、第四の工程および第五の工程を行うこ
とを特徴とする前記集束イオンビーム装置による二次荷
電粒子像の観察方法。
3. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam apparatus according to claim 2, wherein the first step, the second step, and the third step are performed without changing the observation place of the sample. And a fourth step and a fifth step, wherein the focused ion beam apparatus observes a secondary charged particle image.
【請求項4】 請求項2記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 前記第一の工程を行い、試料または試料の観察場所を変
えた後に、前記第二の工程、第三の工程、第四の工程お
よび第五の工程を行うことを特徴とする前記集束イオン
ビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法。
4. A method for observing a secondary charged particle image by a focused ion beam apparatus according to claim 2, wherein the second step is performed after performing the first step and changing a sample or a place where the sample is observed. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam device, comprising performing a step, a third step, a fourth step, and a fifth step.
【請求項5】 請求項2記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 前記第一の工程および前記第二の工程を行い、試料また
は試料の観察場所を変えた後に、前記第四の工程および
第五の工程を行うことを特徴とする前記集束イオンビー
ム装置による二次荷電粒子像の観察方法。
5. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam device according to claim 2, wherein the first step and the second step are performed, and a sample or an observation position of the sample is changed. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam apparatus, wherein the fourth step and the fifth step are performed later.
【請求項6】 請求項1記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面の第一の観察部分が画像表示装置で観察可能となるよ
うに第一の増幅器の利得を調整して第一の利得を決定
し、 前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面の第二の観察部分が画像表示装置で観察可能となるよ
うに第二の増幅器の利得を調整して第二の利得を決定し
た後、 第一の利得を第一の増幅器に設定し、前記集束イオンビ
ームを試料表面に走査照射して試料表面から放出された
二次荷電粒子の検出信号を、第一の増幅器で増幅し、得
られた二次元強度分布と記憶装置に記憶されている信号
強度を演算してその結果を画像表示装置に表示すること
を前期集束イオンビームの一画面走査分行う第一の工程
と、第二の利得を増幅器に設定し、前記集束イオンビー
ムを試料表面に走査照射して試料表面から放出された二
次荷電粒子の検出信号を、第二の増幅器で増幅し、得ら
れた二次元強度分布と記憶装置に記憶されている信号強
度を演算してその結果を記憶装置に記憶し画像表示装置
に表示することを前期集束イオンビームの一画面走査分
行う第二の工程とからなり、 前記第一の工程と第二の工程を繰り返し行うことを特徴
とする前記集束イオンビーム装置による二次荷電粒子像
の観察方法。
6. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam device according to claim 1, wherein the focused ion beam is scanned and irradiated on a sample surface to display an image on a first observed portion of the sample surface. The first gain is determined by adjusting the gain of the first amplifier so as to be observable by the apparatus, and the focused ion beam is scanned and irradiated on the sample surface, and the second observation portion of the sample surface is displayed on the image display device. After adjusting the gain of the second amplifier to determine the second gain so that observation is possible, the first gain is set to the first amplifier, and the focused ion beam is scanned and irradiated on the sample surface. The detection signal of the secondary charged particles emitted from the sample surface is amplified by the first amplifier, the obtained two-dimensional intensity distribution and the signal intensity stored in the storage device are calculated, and the result is displayed as an image. Display on the device that the focused ion beam The first step of performing one screen scan of the system, the second gain is set in the amplifier, the detection signal of secondary charged particles emitted from the sample surface by scanning and irradiating the focused ion beam on the sample surface, Amplifying by the second amplifier, calculating the obtained two-dimensional intensity distribution and the signal intensity stored in the storage device, storing the result in the storage device and displaying the result on the image display device, A second charged particle beam observation method using the focused ion beam apparatus, comprising: a second step of performing one screen scan, wherein the first step and the second step are repeatedly performed.
【請求項7】 請求項1から請求項6に記載の集束イオ
ンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法であっ
て、 演算を表示装置の一画素毎に行うことを特徴とする前記
集束イオンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方
法。
7. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam device according to claim 1, wherein the calculation is performed for each pixel of the display device. Observation method of secondary charged particle image by beam device.
【請求項8】 試料の表面から放出される二次荷電粒子
を検出する検出器と、検出器の検出信号を増幅する増幅
器と、増幅された検出器信号をデジタル信号に変換する
変換器と、デジタル信号のデータから二次元強度分布を
作成するデータ変換テーブルと、二次元強度分布を記憶
する記憶装置と、二次元強度分布の強度分布に基づいて
試料表面に形成されているパターンを表示する表示装置
とを有する集束イオンビーム装置により、 試料表面の明るい領域と暗い領域の2つの観察部分を、
画像表示装置で同時に観察ができることを特徴とする集
束イオンビーム装置による二次荷電粒子像の観察方法。
8. A detector for detecting secondary charged particles emitted from a surface of a sample, an amplifier for amplifying a detection signal of the detector, a converter for converting the amplified detector signal into a digital signal, A data conversion table for creating a two-dimensional intensity distribution from digital signal data, a storage device for storing the two-dimensional intensity distribution, and a display for displaying a pattern formed on the sample surface based on the intensity distribution of the two-dimensional intensity distribution With the focused ion beam device having the device, two observation portions of a bright region and a dark region of the sample surface are
A method for observing a secondary charged particle image using a focused ion beam device, wherein the image can be simultaneously observed on an image display device.
【請求項9】 請求項8記載の集束イオンビーム装置に
よる二次荷電粒子像の観察方法であって、 前記集束イオンビームを試料表面に走査照射して試料表
面から放出された二次荷電粒子の検出信号を増幅器で増
幅し、変換器を使用してデジタル信号に変換し、データ
変換テーブルを使って得られた二次元強度分布を記憶装
置に記憶し、画像表示装置に表示することを特徴とする
前記集束イオンビーム装置による二次荷電粒子像の観察
方法。
9. A method for observing a secondary charged particle image using the focused ion beam device according to claim 8, wherein the focused ion beam is scanned and irradiated on the surface of the sample, and the secondary charged particle emitted from the surface of the sample is irradiated with the focused ion beam. The detection signal is amplified by an amplifier, converted into a digital signal using a converter, the two-dimensional intensity distribution obtained using a data conversion table is stored in a storage device, and displayed on an image display device. A method of observing a secondary charged particle image by the focused ion beam device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012140874A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle microscope device and image capturing method

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